法美奧3學者獲諾貝爾物理學獎 量子資訊科學突破性貢獻

諾貝爾物理學獎4日揭曉,由法國學者阿斯佩、美國學者克勞澤和奧地利學者柴林厄共同獲獎,表彰三人在糾纏光子實驗、違反貝爾不等式之研究及開創量子資訊科學的突破性貢獻,凸顯量子力學在現今科技領域廣為應用的重要性。

阿斯佩等三人曾於2010年同獲被視為諾貝爾獎風向球的沃爾夫物理學獎,如今三人再度同獲諾貝爾獎肯定。

阿斯佩接受諾委會電話恭賀及採訪時,特別呼籲全球科學家站出來對抗民族主義(nationalism),他說:「在世界不那麼美好、民族主義橫行許多國家之際,科學家團結起來是很重要的。」

諾貝爾委員會指出,三人在糾纏光子的突破性實驗,成功創造「量子糾纏」,讓量子能以一致的狀態行動。量子力學可廣泛應用於各項新科技,包括運算能力更強大的量子電腦,安全性更高的量子網路,或是更難被駭的量子加密通訊。

1960年代,愛爾蘭物理學家貝爾提出新定理,以他之名稱作「貝爾不等式」。此定理的重點在於有隱藏變數的條件下,測量結果中的量子關聯將無法超越特定值。然而,量子力學預測,特定的實驗條件可違反貝爾不等式。

克勞澤 將貝爾定理用於實驗

三名獲獎物理學家的研究,在量子糾纏方面接力做出成果。79歲的克勞澤是美國籍,有哥倫比亞大學物理學碩士及博士學位。他率先將貝爾定理用於實驗,證明量子力學無法被隱變數理論取代,但實驗當時還無法消除許多漏洞。

阿斯佩 關閉貝爾不等式漏洞

75歲的阿斯佩是法國籍,於巴黎第11大學取得博士學位。他在攻讀博士時進行貝爾不等式實驗,改良設定,成功關閉一個重大漏洞,且得以在不同設定間切換,讓釋放的量子不會影響實驗結果。

柴林厄 成功演示「量子遙傳」

77歲的奧地利學者柴林厄進一步運用更精密的工具和長時期的實驗,深入研究量子糾纏,他的團隊成功演示「量子遙傳」現象,即運用量子糾纏將量子態傳送至任意距離。

諾貝爾物理學委員會主席西貝克說:「一種新的量子科技正在崛起,這股趨勢益發顯著。我們見到獲獎者之量子糾纏研究的重要性,甚至超越對於量子力學基礎問題的詮釋。」

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